Наиболее распространенная комбинация материалов — это комбинация стали и бетона. Эти столь различные строительные материалы прекрасно сочетаются друг с другом и дополняют друг друга. С момента изобретения железобетона сталь и бетон неразрывно связаны друг с другом. Так же как не существует железобетонного строения без стали, не существует и стального строительства без бетона. Каждое строение со стальным каркасом стоит на железобетонном фундаменте. Чаще всего бетонируются и подвальные помещения. Для плит перекрытий применяют железобетон, начиная с чистого железобетонного перекрытия и кончая профилированным стальным настилом с легкобетонным заполнением.

Особенно часто в современном стальном строительстве железобетон применяют в стеновых элементах, обеспечивающих жесткость здания в виде поперечных или торцовых стен, и еще более часто в виде железобетонных ядер жесткости, которые представляют в свободном внутреннем пространстве этажей жестко зафиксированные элементы, широко используемые для размещения лестничных клеток и лифтов, объединенных с санитарными узлами и вертикальными инженерными коммуникациями. Но и в этом случае существуют различные сочетания стали и бетона — от чисто железобетонного корпуса, который возводится заблаговременно и на который затем стальной каркас опирается, вплоть до внутреннего несущего каркаса из стальных колонн, который обетонируется с устройством ядра жесткости и тем самым придает зданию дополнительную жесткость.


Нью-Хевен. План здания Найт оф Колумбус Иншуренс компани
Нью-Хевен. План здания Найт оф Колумбус Иншуренс компани
Наряду с основным использованием железобетона, при котором он выполняет несущие функции в составе сооружения, его можно также применять как облицовочный или огнезащитный материал. Часто его используют и как материал для наружных стен.

Вопрос о предпочтении чисто стального, железобетонного или смешанного строительства рассматривается в соответствующих разделах данной книги. Во всяком случае использование бетона внутри здания со стальным каркасом представляется оправданным в том случае, если с его помощью можно удовлетворить несколько конструктивных требований одновременно, например создание дисков жесткости, обеспечение звукоизоляции и огнестойкости плит перекрытия, восприятие бокового давления грунта, влагоизоляция, распределение вертикальной нагрузки в стенах подвалов и т. д.

Помимо требований рентабельного производства работ известную роль могут, конечно, играть и задачи придания строению определенного облика. Железобетонное ядро жесткости здания иногда по условиям планировки, а также для удобства движения и более полного восприятия внутреннего пространства делают не прямоугольным, а изогнутым, например в «Чейз Манхеттен Банк» в Милане. В последнее время все чаще появляются цилиндрические ядра жесткости в центре квадратных или цилиндрических в плане зданий.

В зданиях со стальным каркасом отдельные несущие детали могут быть выполнены из железобетона, но возможен и обратный случай. Так, например, часто расположенные железобетонные несущие опоры внешних стен над большим пролетом подвального этажа могут быть поставлены на стальные балки со сплошной стенкой. Нередко в зданиях с железобетонным каркасом использовали стальные профили в качестве внешних опор. По этому принципу сконструирован в 50-х годах Дом стекольной промышленности в Дюссельдорфе (архит. Б. Пфау) — высотное здание с особенно широким использованием стекла, здание, которое, несомненно, способствовало продвижению в ФРГ архитектуры стекла и стали.

Между строительством только из стали и только из железобетона имеется постепенный переход от одного вида к другому, причем границу между ними трудно установить. Многим архитекторам смешение стали и железобетона представляется ненадежным. С другой стороны, комбинация массивного, обеспечивающего жесткость ядра жесткости с внешним окружающим его стальным каркасом настолько часто используется и как по своему функциональному назначению, так и по общей системе распределения нагрузок является настолько убедительной, что такие решения не нуждаются в защите.


Гамбург. План дома Юнилевер-хауз
Гамбург. План дома Юнилевер-хауз
Классическим примером того, как комбинация стали и железобетона внутри большепролетной несущей системы закономерно выросла из технических и экономических условий и как замена материала привела к созданию новой формы и стала в сущности символом творческого проектирования, взятым из сферы строительства залов, является Большой выставочный зал Дворца труда в Турине инженера П. Л. Нерви, который до строительства этого здания работал только с железобетоном. Смелую конструкцию безбалочного перекрытия, которая придает плану здания свободу и гибкость, вначале запроектированную в железобетоне, пришлось ввиду крайне сжатых сроков строительства перепланировать в смешанную конструкцию. Из монолитного железобетона были возведены только мощные колонны; вместо капителей и ребер перекрытий применены стальные балки со сплошной стенкой, которые доставлялись на строительную площадку в готовом виде. Контраст между компактными, сужающимися кверху колоннами и выступающими стальными ребрами плоскостей перекрытий придает залу величественность и создает впечатление подлинного безбалочного перекрытия, которое до сих пор еще нигде не было достигнуто с помощью одних только железобетонных конструкций. Этот проект дал сильный толчок распространению безбалочных перекрытий и подвесных покрытий залов.

Несущие конструкции такого типа проникли в последнее время и в многоэтажное строительство.

Рассмотренный пример послужил демонстрацией того, что смешанная конструкция может быть вполне разумной и обоснованной и что ее можно причислить к рангу архитектурных выразительных средств, если с ее помощью удается достичь единства функции, конструкции и внешней формы. Во многих строениях это единство достигнуто. В них внешний вид здания является выражением структурного принципа комбинированного способа строительства; к их числу относятся висячие дома и дома с мостовыми конструкциями, о которых мы уже говорили. Массивность и жесткость лестничной клетки не обязательно должны проявляться снаружи — в некоторых строениях фасад выявляет внутреннюю необходимость или оправданность компактного внутреннего ядра жесткости, как, например, в «Юнилевер-хауз» в Гамбурге (архитекторы Хантрих и Петчниг). Этому зданию можно противопоставить план французского здания ранних времен — филиал Министерства иностранных дел в Нанте, в котором одинаковое расположение корпусов в виде мельничных крыльев расчленяет и облегчает массу здания, но где индивидуализация достигается тем, что массивные лестничные проемы расположены не в центре, а в конце крыльев (архит. Ж. Дюмон).

Еще решительнее проявляется стремление вынести наружу ядро жесткости и несущие лестничные башни и тем самым выявить контраст между плотным телом бетона и прозрачным каркасом в здании «Найт оф Колумбус Иншуренс компани» в Нью-Хавене (архитекторы Кевин Рохе и Дж. Динкело). По углам квадратного 23-этажного здания выступают вперед мощные цилиндрические, облицованные клинкерным кирпичом железобетонные башни, которые совместно с внутренним железобетонным ядром жесткости воспринимают нагрузку от перекрытия и ветровую нагрузку. Стальные конструкции в этом здании использованы в дисках перекрытий; внешние открытые главные балки и рандбалки из атмосферостойкой стали образуют вместе с отодвинутым на второй план остеклением выразительное горизонтальное членение, которое поддерживается боковыми башнями как зрительно, так и по законам статики.

Нант. План здания Министерства иностранных дел
Нант. План здания Министерства иностранных дел
Остроумное, чрезвычайно наглядное архитектурное решение такого рода смешанной формы строительства, состоящего из несущего железобетонного ядра жесткости и подвешенного к нему стального каркаса, удалось архитектору Э. Айерману в двух башенных зданиях административного центра фирмы «Оливетти» во Франкфурте-на-Майне. Большая высота зданий была вызвана малыми размерами строительной площадки. Могучий несущий железобетонный ствол свободно вырастает из земли на 16 м в высоту, расширяясь в верхней трети в перевернутую усеченную пирамиду; благодаря глухим, выкрашенным в белый цвет плоскостям строение приобретает пространственную остроту, повышая и без того сильный контраст между поставленным на железобетонное основание стальным каркасом и филигранностью солнцезащитных галерей. Эти здания особенно выразительны потому, что несущие бетонные стволы выступают над корпусом высотного дома более, чем этого требует устройство лифтов и инженерных коммуникаций. Для современной ситуации в строительстве с применением стальных конструкций знаменательно, что такой интересный проект создан человеком, который незадолго до этого на одном из международных конгрессов по стальным конструкциям сказал, что бетон для него — неаппетитное месиво, тогда как стальной каркас воплощает в себе аристократический принцип архитектуры.

Конкурентная борьба двух видов строительства — из стали и из железобетона, которая все еще ведется в конструкторских бюро, на страницах специальных журналов, на съездах, в научно-исследовательских институтах и технических школах, является весьма плодотворным стимулом для развития современной строительной техники и архитектуры. Оба вида строительства всегда учились друг у друга и выигрывали от этого. Когда один из них делал скачок вперед, другой должен был прилагать усилия к тому, чтобы его догнать, и при этом многократно выигрывал, используя методы и достижения другой стороны. Таково, например, прогрессивное понимание не-разрезности и пространственных связей в несущей конструкции, которое строители-бетонщики по необходимости должны были использовать и которое затем успешно применялось в строительстве из стальных конструкций. Наоборот, сторонники строительства из железобетона смогли кое-что перенять из стальных конструкций и строительной техники высотного строительства, поскольку они в результате необходимости рационализировать процесс строительства вынуждены были во всевозрастающей степени серьезно продумывать альтернативу — монолитный или сборный железобетон или целесообразная комбинация того и другого вместо стальных конструкций. В оформлении зданий сталь и железобетон все время соревновались, что особенно заметно в первоначальных течениях международной архитектуры.

Среди современного каркасного строительства нет, в сущности, никакого мотива, никакой структурной формы, которая вытекала бы или развивалась из определенного типа каркаса (стального или железобетонного), или такой выразительной особенности, которая была бы воспринята целиком у другой стороны. Так, творчески были использованы в ФРГ элементы классических стальных фасадов Мис ван дер Роэ для того, чтобы более четко выявить структуру фасадной сетки, прежде чем они на международном языке архитектуры превратились в импосты навесных стен.

Франкфурт-на-Майне. Административный центр Оливетти
Франкфурт-на-Майне. Административный центр Оливетти
Свободно стоящие перед фасадом несущие колонны, поднятые над кровлей ригели рам — все это в качестве выразительного мотива было использовано архитекторами в зданиях из железобетона. Такие характерные примеры имеются прежде всего в Италии. Вопрос о том, что целесообразнее для вынесенного наружу каркаса — вмонтированный в него фасад или отодвинутый в глубь здания, решить не так просто; в американском высотном строительстве почти в равной мере выявлены возможности воздействия и конструктивные преимущества обеих форм строительства. Новые приемы решения фасадов проявились с такой же определенностью, как и в самых ранних американских малоэтажных строениях, в каркасе из сборного железобетона при строительстве университета в Марбурге. Наоборот, существуют характерные формы и конструктивные идеи в области железобетонного строительства, которые более или менее удачно или более или менее формалистично были заимствованы для применения в зданиях со стальными конструкциями. Архитектору не поставят в вину, если он, как это было применено в здании выставочного павильона фирмы «Тиссен», для демонстрации многообразия выразительных возможностей при использовании облицовки из нержавеющей стали в целях ее рекламы использует пластические эффекты массивной архитектуры. Более спорным представляется такой случай, когда какая-либо характерная форма массивного строительства, например вынесенные перед фасадом треугольные колонны здания КБС Сааринена, вновь появляется в качестве рельефного элемента облицовки фасада из атмосферостойкой стали, как, например, в Доме транспорта в Люцерне. Особенно явным случаем заимствования являются элементы фасада стального каркасного здания «Стандарт Ойл компани» в Чикаго, в свое время пятого по величине небоскреба. Треугольные ребра из листовой стали в этом здании были сварены с подоконными элементами несущего и обеспечивающего жесткость здания стального фасада. Образованные при этом монтажные элементы очень похожи на пилястры, примененные в Нью-Йорке при строительстве Международного торгового центра, которые в свою очередь повторили принцип, использованный архитектором Ямасаки при строительстве стекольного завода в Детройте.